ガソリンエンジンは一般的な内燃機関です。その動作原理は次のとおりです。
I. 吸気行程
1. 作業工程
- 吸気バルブは開き、排気バルブは閉じています。クランクシャフトの駆動によりピストンが上死点から下死点まで移動します。このとき、シリンダー内の容積は徐々に増加し、圧力は減少します。空気とガソリンの混合ガスが圧力差の作用によりシリンダー内に吸い込まれます。一般的に、理想的な空燃比は空気14.7、ガソリン1です。
- このプロセスでは、ピストンの下降により低圧領域が形成され、混合ガスがシリンダー内にスムーズに流入し、次の燃焼プロセスに備えます。
II.圧縮ストローク
1. 作業工程
- 吸気バルブと排気バルブが両方とも閉じている。クランクシャフトの駆動によりピストンが下死点から上死点まで移動します。このとき、シリンダー内の混合ガスは圧縮されます。ピストンが上昇するにつれてシリンダー内の体積は減少し続け、混合ガスの圧力と温度は増加し続けます。
・この圧縮工程の目的は、混合気を燃焼前の適切な状態にし、燃焼効率を向上させることです。たとえば、圧縮すると混合気の温度が、ガソリンを迅速かつ完全に燃焼させるのに十分なレベルまで上昇します。
Ⅲ．パワーストローク
1. 作業工程
- ピストンが上死点に近づくと、点火プラグが電気火花を発生させ、圧縮された混合気に点火します。混合気は急速に燃焼し、高温高圧の燃焼ガスが発生します。燃焼ガスはシリンダー内で膨張し、ピストンを上死点から下死点まで押します。この過程で、燃焼ガスのエネルギーがピストンの機械エネルギーに変換され、コンロッドを介してクランクシャフトに伝達され、クランクシャフトが回転して外部仕事を行います。
- パワーストロークでは、ガソリンの燃焼によって放出される化学エネルギーが機械エネルギーに変換されます。これは、ガソリンエンジンが燃料エネルギーを有用な仕事に変換するための重要なステップです。
IV.排気ストローク
1. 作業工程
- 排気バルブが開き、吸気バルブが閉じます。クランクシャフトの駆動によりピストンが下死点から上死点まで移動し、燃焼後の排気ガスがシリンダー内から排出されます。
・排気ガスには二酸化炭素、水蒸気、一部の不完全燃焼物質が含まれます。排気ガスの排出は次の作動サイクルの吸気行程に備え、シリンダーが新鮮な混合ガスを再び吸入できるようにします。
ガソリンエンジンは、この4つの行程（吸気、圧縮、動力、排気）を繰り返すことでガソリンの化学エネルギーを機械エネルギーに変換し続け、自動車やその他の機器に動力を供給します。
